92171 (Методика навчання біології учнів 8-9 класів з використанням комп’ютерних технологій), страница 3

Вбачаємо цілком реальною та не громіздкою трансформацію навчального матеріалу ППЗ, розробленого за програмою 11-річної школи у матеріал за програмою 12-річної школи. Цьому сприяють методичні принципи побудови ППЗ і технічні можливості програми MS PowerPoint.

Розроблений ППЗ дає змогу учню підвищувати інтерес й загальну мотивацію до навчання завдяки новим формам роботи, відчувати свою успішність й інтелектуальну спроможність завдяки створенню комфортних умов навчання; учителю – чітко виділяти мету кожного уроку; підвищувати мотивацію навчання; послідовно або вибірково опрацьовувати теоретичний матеріал; включати в нього відеофрагменти, комп’ютерні демонстрації, довідковий матеріал; забезпечувати активну навчальну діяльність; проводити закріплення навчального матеріалу, що вивчається традиційними методами; створювати уроки за оригінальними методиками; проводити практичні та лабораторні роботи; отримувати додаткову інформацію (робота зі словником).

Визначено концептуальні положення та алгоритм проектування комп’ютерного уроку.

На основі системного підходу розроблена методика використання комп’ютерних технологій у процесі навчання біології учнів 8-9 класів на прикладі ППЗ «Біологія людини. Конструктор уроків». Виявлено її компоненти: цілі навчання, зміст, принципи, методи й форми навчальної діяльності учнів.

Виходячи з цілей, обґрунтовано принципи навчання, що лежать в основі застосування розробленого ППЗ на уроках біології в основній школі, а саме: науковості, системності, наочності в навчанні, доступності (поетапного подолання труднощів), свідомості й активності учнів у навчанні, практичної спрямованості, індивідуалізації навчання й колективної організації навчальної діяльності.

Визначено методи навчання на основі застосування ППЗ «Біологія людини. Конструктор уроків» (інформаційно-рецептивний, репродуктивний, проблемного викладу, евристичний, дослідницький) і форми організації навчальної діяльності учнів (фронтальні, групові, індивідуальні).

Контроль навчальних досягнень учнів здійснюється за допомогою навчальних частин програми у вигляді усного контролю знань за питаннями програми, фронтального опитування (біологічні термінологічні та цифрові диктанти), завдань з закритою відповіддю, тестів, заповнення порівняльно-узагальнюючих таблиць, підписування «німих» малюнків, виконання лабораторних і практичних робіт, а також розв’язування задач, кросвордів.

Виявлено методичні умови забезпечення ефективного використання комп’ютерних технологій на уроках біології:

• відповідність змісту і структури програмно-педагогічного засобу змісту й вимогам Програми курсу «Біологія»;

• системне використання ППЗ у процесі вивчення біології;

• застосування ефективних методів і комплексний підхід до використання засобів навчання біології;

• обов’язкове застосування програмно-педагогічного засобу на різних етапах уроку з метою розв’язання відповідних дидактичних завдань;

• поєднання індивідуальної, групової та фронтальної форм навчання;

• розробка ППЗ на основі системи знань, що сприяють розвитку мислення учнів;

• формування у вчителів методичних вмінь і навичок організації та проведення уроків біології з використанням ППЗ;

• дотримання правил техніки безпеки та дизайн-ергономічних вимог.

У третьому розділі «Експериментальна перевірка ефективності використання комп’ютерних технологій при вивченні розділу «Біологія людини» організовано й проведено педагогічний експеримент, здійснена обробка та аналіз його результатів експерименту.

Мета педагогічного експерименту полягала в перевірці ефективності запропонованої методики навчання біології учнів 8-9 класів з використанням розробленого програмно-педагогічного засобу «Біологія людини. Конструктор уроків».

Експериментальне навчання здійснювалося в реальних умовах без порушення усталеного в середніх загальноосвітніх навчальних закладах процесу навчання біології за чинними на час його проведення навчальними програмою і планом.

Основним критерієм ефективності методики навчання біології учнів 8-9 класів з використанням комп’ютерних технологій обрано рівень навчальних досягнень учнів та використано показники: середній бал і коефіцієнт якості знань (відношення кількості учнів з достатнім і високим рівнем навчальних досягнень до загальної кількості учнів).

Констатувальний експеримент, що був спрямований на виявлення рівня готовності вчителів й учнів до використання комп’ютерних технологій, показав їх позитивне ставлення до цього питання. Серед причин недостатнього впровадження комп’ютерних технологій на уроках біології виявлено: недостатність обладнання, низький рівень інформаційної культури вчителів біології, відсутність методики навчання біології учнів з використанням комп’ютерних технологій. А також низький рівень навчальних досягнень учнів з біології, який пояснюється надмірністю навчальної інформації, репродуктивним характером її засвоєння, що приводить до перевантаження учнів і зменшення інтересу до предмету.

Пошуковий експеримент, спрямований на аналіз навчальних комп’ютерних програм з біології, дозволив визначити концептуальні положення програмно-педагогічного засобу й алгоритм створення комп’ютерного уроку. За результатами пошукового експерименту розроблено зміст і структуру ППЗ «Біологія людини. Конструктор уроків».

Формувальний експеримент був спрямований на перевірку ефективності експериментальної методики навчання біології учнів 8-9 класів з використанням розробленого ППЗ «Біологія людини. Конструктор уроків».

Після впровадження експериментальної методики відбувалися якісні зміни в навчальних досягненнях учнів 8-9 експериментальних класів. Вони свідчать про більш високі результати навчальних досягнень учнів експериментальних класів у порівнянні з контрольними. Так, на кінець експерименту, середній бал учнів 8 класів експериментальної групи зріс на 1,4 (з 6,2 до 7,6), а контрольної на 0,6 (з 6,6 до 7,2), приріст знань (Д) становить 0,8. Середній бал учнів 9 класів експериментальної групи зріс на 1,2 (з 6,9 до 8,1), а контрольної – всього на 0,3 (з 7,1 до 7,4), приріст знань (Д) становить 0,9.

Коефіцієнт якості знань К(%) учнів 8 класів експериментальної групи зріс у 1,9 разів (з 42% до 80%), а контрольної – 1,3 рази (з 51% до 68%). Також зріс коефіцієнт якості знань К(%) учнів 9 класів експериментальної групи у 1,3 рази (з 68% до 89%), а контрольної – всього у 1,1 рази (з 74% до 80%).

Детальний аналіз рівня навчальних досягнень учнів показав тенденцію зменшення кількості учнів з низьким і середнім рівнем і зростання кількості учнів з достатнім та високим рівнем навчальних досягнень в експериментальних класах.

Результати педагогічного експерименту у 8 класах показують гістограми, відображені на рис.1.

Констатувальний експеримент Формувальний експеримент

Рис.1. Гістограми динаміки навчальних досягнень учнів 8 класів

у процесі педагогічного експерименту

Порівняння результатів педагогічного експерименту в учнів 9 експериментальних та контрольних класів відображено на рис.2

Констатувальний експеримент Формувальний експеримент

Рис.2. Гістограми динаміки навчальних досягнень учнів 9 класів

у процесі педагогічного експерименту

Педагогічний експеримент показав збільшення кількості учнів, які мають високий і достатній рівень навчальних досягнень, коефіцієнта якості знань, і, відповідно, збільшення приросту знань (Д = 1,4 – 0,6 = 0,8 для 8 класів; Д = 1,2 – 0,3 = 0,9 для 9 класів), що доводить педагогічну ефективність експериментальної методики й підтверджує запропоновану автором гіпотезу.

Достовірність результатів експериментального дослідження підтверджена значенням критерію Пірсона (χ²). Розрахунок критерію Пірсона показав, що χ²_emp > χ²_{krit 95%} (16,04>7,81 для 8 класів і 41,97>7,81 для 9 класів). Одержане значення χ²-критерію за результатами кінцевого зрізу знань дозволяє зробити висновок, що різниця в результатах контрольних зрізів учнів експериментальної та контрольної груп не є випадковою, а викликана ефективною експериментальною роботою.

У ході експериментального навчання за учнями здійснювалося спостереження, на основі якого виявлено тенденцію до підвищення рівня мотивації й зацікавленості учнів до різних видів навчальної діяльності, активізацію пізнавальної діяльності завдяки унаочненню навчального матеріалу (малюнки, динамічні схеми, анімації, відеоматеріали), проблемної побудови уроків, наявності системи питань, що вимагають від учнів вибіркової актуалізації знань і пошуку виходу з проблемних ситуацій, можливості проведення тестування за завданнями різних рівнів складності, використання дидактичних ігор тощо.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведене теоретичне узагальнення й нове вирішення наукової проблеми навчання біології учнів 8-9 класів з використанням комп’ютерних технологій, які підтвердили гіпотезу й дали підстави для таких висновків:

1. Аналіз психолого-педагогічної та методичної літератури щодо місця, ролі, психолого-педагогічних аспектів, дидактичних та методичних можливостей застосування комп’ютерних технологій у навчальному процесі показав доцільність використання комп’ютерних технологій у навчанні біології учнів основної школи.

2. Обґрунтовано методику використання комп’ютерних технологій, встановлено напрями їх використання в процесі навчання учнів біології, а саме: візуалізація навчальної інформації (демонстрація біологічних об’єктів, процесів та явищ; демонстрація статичних і динамічних малюнків, таблиць, схем, інтерактивних моделей), проведення лабораторних і практичних робіт; контроль знань; джерело інформації (Інтернет, бази даних); проектна діяльність; науково-дослідницька робота.

3. Розроблено й обґрунтовано зміст і структуру програмно-педагогічного засобу «Біологія людини. Конструктор уроків» для проведення уроків біології в основній школі. Основу програмно- педагогічного засобу складає навчальний матеріал, який подано у вигляді мультимедійних комп’ютерних презентацій у програмі Microsoft PowerPoint. Можливості програми забезпечують візуалізацію навчальної інформації, її динамічність і доступність при високому науковому рівні, легкість сприйняття й високі естетичні якості.

Використання ППЗ «Біологія людини. Конструктор уроків» не зменшує роль учителя у навчальному процесі, не скасовує традиційної форми навчання, а є доповнюючим ефективним засобом, що дає змогу учням працювати в індивідуальному темпі, повноцінно засвоювати та закріплювати основні вміння та навички. Використання ППЗ у навчальному процесі дозволяє ефективно керувати процесом навчання та робити його більш різнобічним, інтересним та захоплюючим, що так необхідно для сучасного процесу вивчення біології.

4. Здійснено педагогічний експеримент, його результати дозволили отримати об’єктивну картину ефективності експериментальної методики навчання біології за допомогою програмно-педагогічного засобу «Біологія людини. Конструктор уроків». Після впровадження розробленої нами методики спостерігаються якісні зміни в навчальних досягненнях учнів 8-9 експериментальних класів. Вони показують більш високі результати навчальних досягнень у порівнянні з контрольними класами. Підвищення коефіцієнта якості знань, рівня навчальних досягнень і позитивне значення приросту знань учнів доводять педагогічну ефективність експериментальної методики. Учні експериментальних класів володіють більш повними знаннями з біології у порівнянні з учнями контрольних класів, вони чіткіше формулюють визначення, пояснюють етимологію та семантику термінів.

5. Розроблені методика навчання біології учнів основної школи з використанням комп’ютерних технологій та програмно-педагогічний засіб дозволили підвищити якість навчального процесу, завдяки зростанню рівня наочності (кольорового зображення, графіки, музики, відео), інтерес і загальну мотивацію до навчання, завдяки новим формам роботи, активізувати навчання шляхом використання привабливих форм подачі навчальної інформації, що забезпечило підвищення рівня навчальних досягнень учнів.

Водночас, проблема використання комп’ютерних технологій при вивченні біології не вичерпана й потребує подальшої розробки. В майбутньому, на наш погляд, дослідження доцільно продовжувати у таких напрямках: впроваджувати комп’ютерні технології в інші розділи біології, зокрема: «Рослини», «Гриби і лишайники», «Бактерії», «Організми і середовище існування», «Тварини», «Різноманітність тварин», та в курс «Природознавство» основної школи; продовжувати розробляти методику застосування комп’ютерних технологій навчання біології для вищих навчальних закладів різного рівня акредитації.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВІДОБРАЖЕНО У ТАКИХ ПУБЛІКАЦІЯХ:

1. Сліпчук І.Ю. Дидактичні можливості інформаційних технологій у навчанні біології // Біологія і хімія в школі. – 2006. – №5. – C. 32-34.

2. Сліпчук І.Ю. Зміст і структура педагогічного програмного засобу «Біологія людини. 8 клас» // Комп’ютер у школі та сім’ї. – 2007. – № 2. – С. 39-41.

3. Сліпчук І.Ю. Комп’ютерні технології навчання біології у школі // Науковий часопис: Зб. наукових праць НПУ імені М.П. Драгоманова. Серія №2. «Комп’ютерно-орієнтовані системи навчання». – К.: НПУ імені М.П. Драгоманова, 2007. – №5 (12). – С. 202-206.

4. Сліпчук І.Ю., Мороз І.В. Використання комп’ютерних технологій у процесі реалізації цілей і завдань сучасної біологічної освіти // Інформаційні технології і засоби навчання: електронне наукове фахове видання [Електронний ресурс] / Гол. ред.: В.Ю. Биков; Ін-т інформ. технологій і засобів навчання АПН України, Центр. ін-т післядиплом. пед. освіти АПН України. – 2008. – № 1(5). – Режим доступу http://www.nbuv.gov.ua/e-journals/ITZN/em5/emg.html. – Заголовок з екрана. Автору належить висвітлення питань організації та проведення експериментального дослідження з метою перевірки ефективності методики використання комп’ютерних технологій при вивченні учнями біології в основній школі.

5. Сліпчук І.Ю. Інноваційні технології навчання біології // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції «Уніфікація природничо-математичної освіти в контексті європейського виміру» / Наук. ред. Юзбашева Г.С. Херсон: Айлант. – 2007. – Випуск 10. – С. 196-198.

6. Сліпчук І.Ю. Застосування інноваційних педагогічних технологій у навчальному процесі з біології // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції «Науково-методичні основи викладання біологічних дисциплін у педагогічних вищих навчальних закладах України». – К.: Вид-во НПУ імені М.П. Драгоманова, 2006. – C. 108-110.

7. Сліпчук І.Ю. Методика застосування педагогічних програмних засобів на уроках біології // Тези доп. Всеукраїнської науково-практичної конференції «Проблеми розробки та впровадження комп’ютерно-орієнтованих засобів навчання». – Київ – Біла Церква: Навч.-вид. центр КОІПОПК, 2006. – C. 49-51.

8. Сліпчук І.Ю. Можливості застосування мультимедійних технологій на уроках біології. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http: // www. nenc.gov.ua / index.php? id=79. – Заголовок з титул. екрана.

АНОТАЦІЇ